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Mathématiques — 1ère
Géométrie analytique avancée : coniques
Classe de 1ère
Cours & Explication
Les coniques sont des courbes obtenues par l'intersection d'un plan et d'un cône. 🔹 Le cercle : Équation : (x-a)²+(y-b)² = r² • Centre C(a;b), rayon r • Forme développée : x²+y²-2ax-2by+(a²+b²-r²) = 0 🔹 La parabole : Équation de base : y = ax²+bx+c (vue en 2nde/1ère) • Sommet S(-b/2a ; -Δ/4a) • Axe de symétrie x = -b/2a 🔹 Droite et cercle : Pour trouver l'intersection d'une droite et d'un cercle : 1. Substituer l'équation de la droite dans celle du cercle 2. Résoudre le trinôme obtenu • Δ > 0 : deux points d'intersection (sécante) • Δ = 0 : un point (tangente) • Δ < 0 : pas d'intersection (extérieure) 🔹 Distance d'un point à une droite : d(M, droite ax+by+c=0) = |axM + byM + c| / √(a²+b²) 🔹 Tangente à un cercle en M : Si M(x₀;y₀) ∈ cercle (x-a)²+(y-b)²=r², la tangente en M est : (x₀-a)(x-a) + (y₀-b)(y-b) = r²
Exemples & Pratique
📝 Cercle C : (x-2)²+(y+1)² = 25 Centre (2;-1), rayon 5 Intersection avec y = x-1 : (x-2)²+(x-1+1-1)²=25 → (x-2)²+(x-2)²=25 → 2(x-2)²=25 (x-2)² = 25/2 → x-2 = ±5/√2 → deux points d'intersection (sécante) 📝 Distance du point M(5;3) à la droite 3x+4y-12=0 : d = |3×5+4×3-12|/√(9+16) = |15+12-12|/5 = 15/5 = 3 📝 Equation du cercle passant par A(0;0), B(4;0), C(0;3) : x²+y²+dx+ey+f=0 A : f=0 ; B : 16+4d=0 → d=-4 ; C : 9+3e=0 → e=-3 Cercle : x²+y²-4x-3y=0 → (x-2)²+(y-3/2)²=4+9/4=25/4 Centre (2;3/2), rayon 5/2
Exercices Corrigés
Déterminer l'équation du cercle de centre C(3;-2) et de rayon 4.
Correction
(x-3)²+(y+2)² = 16.
La droite y=2x+1 est-elle sécante, tangente ou extérieure au cercle x²+y²=5 ?
Correction
Substituer : x²+(2x+1)²=5 → x²+4x²+4x+1=5 → 5x²+4x-4=0. Δ=16+80=96>0 → deux solutions → sécante.
Calculer la distance du point A(1;2) à la droite d : 2x-y+3=0.
Correction
d = |2×1-2+3|/√(4+1) = |3|/√5 = 3/√5 = 3√5/5.
Montrer que M(1;2) est sur le cercle (x-1)²+(y-1)²=1 et écrire la tangente en M.
Correction
(1-1)²+(2-1)²=1 ✓. Tangente : (1-1)(x-1)+(2-1)(y-1)=1 → y-1=1 → y=2.
Déterminer le centre et le rayon du cercle x²+y²-6x+4y-3=0.
Correction
(x-3)²+(y+2)²=3+9+4=16. Centre C(3;-2), rayon r=4.
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